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321不锈钢是Ni-Cr型奥氏体不锈钢,321不锈钢中的钛不但作为稳定化元素存在,提高了其耐晶间腐蚀的能力;而且它在304基础上通过添加钛元素避免了焊接敏化,在敏化温度范围(425~815℃)内服役时具有优异的高温性能,耐氧化和耐蠕变能力,321不锈钢也是热强钢种的一种,该钢种在耐高温方面比316L要好的多。然而,321不锈钢在生产过程中易出现浇注困难、连浇炉数低以及成品表面线磷缺陷等问题,相关研究表明,导致这些问题的原因主要与钢水纯净度、合金成分之间的搭配比、保护渣结构以及炼钢工艺密切相关。迄今为止,酒钢生产的不锈钢主要为304系列,而国内其他主要不锈钢生产厂家已形成了321不锈钢的批量供货能力。因此,为了开拓新产品市场以及提升高端牌号不锈钢的供货能力,基于酒钢现有生产线开发321不锈钢迫在眉睫。本文基于酒钢321不锈钢的开发,借助OM、SEM、XRD以及EDS等手段研究了321不锈钢钛稳定化工艺机理、钢水纯净化工艺原理以及TiN积控制原理。通过分析结瘤的组织与成分发现,水口结瘤是由于结晶器保护渣吸附钢液中的TiO2夹杂物以及钢液中析出的TiN夹杂物与保护渣发生化学反应所形成的。计算结果显示,钢中是否形成氧化钛夹杂物与铝含量有很大关系。1873K下钢液中满足[%Ti]/[%Al]<9.292时,Al在与Ti竞争氧化过程中占优势,能够抑制钛氧化。通过冶炼多次深脱氧、夹杂物球化处理的研究和应用、炉渣结构、碱度研究及控制,使酒钢321不锈钢钢水纯净度得到明显的提高,全[O]含量控制在50ppm以下。冶炼过程仅通过TiN浓度积控制成分存在一定的问题,而N元素含量起着至关重要的作用。因此,LF精炼过程采用不同阶段的吹氩制度和连铸采取全保护浇注控制措施,目前为止,线磷缺陷发生率已经明显降低。基于主要合金元素含量的控制原理,结合304不锈钢的炼钢、热冷轧及退火工艺制定出了321不锈钢的炼钢及热冷轧工艺参数,同时进行了321不锈钢的工业化试制。酒钢321不锈钢表面质量、力学性能均良好,说明借鉴304不锈钢的热冷轧工艺流程能够满足321不锈钢的工业化生产。酒钢321不锈钢的屈服强度、延伸率以及硬度值与国内其他主要321不锈钢产品接近。